反渗透膜的技术说明.doc
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1、反渗透膜的技术说明1.1标准化定义标准化:将现在经过计算的操作数据(标准化后的产水流量和标准化后的脱盐率)和原来选定的基准参考时间的操作参数进行比较的过程。标准化的流量:如果系统进行条件与初投运时相同,现在理论上所能达到的流量。标准化后的脱盐率:如果系统运行条件与初投运时相同,现在理论上所能达到的脱盐率参考点:A.初投运时(稳定运行或经过24小时)(优先选用)B.反渗透膜元件制造厂商的标准参数1.2标准化后的一般特征通常CAB膜元件盐透过率每年增加33%通常CPA膜元件盐透过率每年增加1017%通常反渗透膜元件产水流量每年减少410%标准化的真正意义在于了解变化趋势,而不是评价某一天的变化前一
2、次有效清洗后,标准化后的流量或产水水质下降15%或压降增加15%时,建议进行再清洗1.3标准化实例系统运行数据进水温度进水TDS产水TDS脱盐率产水流量浓水流量回回收率进水压力浓水压力产水压力P(进水减产水压力)P(进水减浓水压力)日期ppmppm%gpmgpm%psipsipsipsidpsid1-Jan205401098.13001007521015010200602-Jan19530998.3250837519513510185603-Jan23550998.43001007525019050200604-Jan18570998.4280937520014010190605-Jan185
3、70998.430010075240180102306015-Jan186001497.7300100752801901027090初投运时20.65501597.3300100752161581020658注:1gpm=3.785L/min 2.反渗透膜的清洗、消毒及保存目的:保证反渗透系统的正常运行目的:延长反渗透膜元件使用寿命什么时候需要清洗及消毒如何清洗消毒及用何种药品进行清洗消毒2.1什么时候需要清洗反渗透系统当标准化后的产水流量比上次清洗后减少1015%当标准化后的产水水质比上次清洗后降低1015%当标准化后的压降比上次清洗后增加1015%在长期停用前作为日常的维护2.2需要清洗什
4、么碳酸钙垢硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶垢水合金属氧化物垢(铁、锰、镍、铜等)硅垢胶体沉积物(无机)胶体沉积物(无机、有机混合物)有机沉积物(自然产物)有机沉积物(人为产物)生物滋长(细菌、真菌、霉菌等)注意:通常您需要清洁的是上述几种污染物的混合物2.3如何选择清洗药剂确定污染物与膜制造厂商、工程公司或反渗透专用化学药剂供应商联系选择通用型或专用型化学清洗药品现场收集信息并进行清洗(实验及校正法)向反渗透专用药剂供应商提供膜元件以供实验室分析之用考虑药品成本2.4选择和使用化学清洗剂时的注意事项遵循制造厂商推荐的关于药剂品种、剂量、pH值、温度及接触时间的指导原则最佳的清洗效果最小限度地使用强烈化学
5、试剂对于CPA、ESPA膜通常pH范围为410对CPA、ESPA、膜最大pH范围为212在推荐温度清洗,一般在3040下清洗最好需要考虑排放对环境的影响不要将酸碱混合用高pH的产水冲洗清洗剂如果出现油污染,开始时不要使用低pH值溶液清洗2.5复合膜最常用的清洗配方污染物清洗溶液碳酸钙、磷酸钙、金属氧化物(铁)pH值4.0,2%柠檬酸溶液+氨水,温度40,有时也可用pH23的盐酸水溶液清洗硫酸钙、混合胶体、小分子天然有机物、微生物pH值10.0,2%三聚磷酸钠溶液,温度40,有时也可用pH小于10的NaOH水溶液清洗大分子天然有机物、微生物pH值10.0,2%三聚磷酸钠溶液,0.25%十二烷基苯
6、磺酸钠溶液,温度402.6醋酸膜最常用的清洗配方污染物清洗溶液碳酸钙、磷酸钙、金属氧化物pH值4.0,2%柠檬酸溶液,0.1%非离子清洗剂,温度35硫酸钙、混合胶体、小分子天然有机物pH值7.5,2%三聚磷酸钠溶液,0.8%Na-EDTA溶液,0.1%的非离子清洗剂,温度35大分子天然有机物pH值7.5,0.5%过硼酸钠溶液,0.1%非离子清洗剂,温度35生物滋长pH值7.5,2%三聚磷酸钠溶液,0.25%Na-DBS溶液,温度352.7二氧化硅垢的化学清洗对沉淀在膜上的溶解性硅,在不损坏膜的前提下很难去除在清洗前应询问膜厂商较高的冲洗流速有利于冲刷掉污垢反复地循环、浸泡有助于除垢对于CPA膜
7、,高pH值1012的碱性溶液和40温度有助于硅垢的去除2.8复合膜生物污染的清洗珊瑚礁综合症:无机垢、金属氧化物、胶体物质、有机物质、活的及死的细菌、生物粘泥、真菌等复杂混合物。2.8.1解决办法一低pH清洗高pH清洗生物杀菌剂消毒2.8.2解决办法二利用能破坏粘泥的杀菌剂消毒高pH值清洗每周停运杀菌一次,每次使用生物杀菌剂消毒2030分钟2.9细菌的控制和杀除2.9.1浓水中细菌浓度控制规则:如果每毫升logcfu,认为细菌数量已得到控制如果每毫升46logcfu,应引起注意如果每毫升达到6logcfu或细菌数量上升,应着手处理问题消毒:指细菌99.9%(3log)杀菌:指细菌减少99.99
8、99%(6log)灭菌:指细菌减少99.%(9log)杀菌剂:杀灭细菌生物抑制:阻止细菌生长粘泥破坏剂:破坏生物粘膜的数量注意:4log=10,000=104,6log=1,000,000=1062.10反渗透化学杀菌剂应有的特性杀除细菌去除生物粘膜最少接触时间对膜危害最小无毒性及无环境危害性可以安全地操作合理的价格2.11杀菌剂的杀菌速度(条件为20时去除99.9999%的孢菌)杀菌剂接触时间2%甲醛溶液12小时100ppm的次氯酸钠溶液7小时0.2%的过氧化氢溶液25小时5%的过氧化氢溶液23小时10%的过氧化氢溶液12小时1%过氧化氢和400ppm的过醋酸溶液0.51小时2.12复合膜(
9、CPA,ESPA,ESNA)元件消毒用杀菌剂2.12.1甲醛剂量:0.11.0%在美国认为该药剂有一定毒性对于新膜,必须在操作24小时后才可使用,否则会导致不可恢复的水通量损失可用做长期贮存时的杀菌液2.12.2异噻唑啉剂量:1525ppmRohm&Haas(罗门哈斯)的“Kathon”或Betz公司的“SimicideC-68”可用做长期贮存时的杀菌液2.12.3亚硫酸氢钠剂量:500ppm,使用3060分钟1.0%的溶液可用于长期贮存2.12.4过氧化氢/过乙酸剂量:0.2%(两种化合物之和)pH:34(高pH值会引起膜氧化)温度:25(最高)如果存在铁或过渡金属,会引起CPA膜氧化反复循
10、环2030分钟/浸泡2小时/随后冲洗对于破坏生物粘膜可能需要4个小时的接触时间是有效、迅速的氧化型杀菌剂对于破坏生物粘膜比较有效本杀菌液不适用于长期贮存2.13醋酸膜(CAB膜消毒用杀菌剂)2.13.1游离氯剂量:在pH值56时,采用0.11.0ppm剂量连续加入剂量:二周一次,每次使用5ppm消毒1小时与腐蚀产物(铁)反应会造成膜损伤如果存在铁,建议可以使用最高浓度为10ppm的氯胺溶液代替0.11.0ppm的溶液可以用做长期贮存时的杀菌剂2.13.2甲醛剂量:0.11.0%可用做长期贮存时的杀菌剂2.13.3异噻唑啉剂量:1525ppm可用于长期贮存时的杀菌剂2.14反渗透系统化学清洗的一
11、般方法2.14.1冲洗反渗透膜组件排除运行过程中剩余浓水和给水通道中的污染物2.14.2清理清洗装置如水箱、管路、新使用的保安过滤器等2.14.3配制清洗溶液使用反渗透产品水(至少是软化水)混合均匀调节至所需pH值调节至所需温度对于正常污染情况,每根440膜元件配制2.2加仑溶液对于正常污染情况,每根840膜元件配制8.7加仑溶液对于严重污染的情况,可将溶液体积加倍2.14.4在第一段引入清洗溶液反渗透进水入口处最大压力为60psi(减少已松脱的污染物被冲回膜表面的可能)单只膜元件最大压降1015psi,以防止膜卷突出将置换出的水排入下水通道将最初20%已污染的/变色的化学清洗溶液排入下水通将
12、于净的化学清洗溶液再循环至清洗箱将渗出的少量产品水再循环至清洗箱如果pH值变化超出0.5单位,则需要重新调整pH到指定范围2.14.5低流量循环循环515分钟每根4的压力容器流量为3gpm(11.4升/分钟)每根8的压力容器流量为12gpm(45.5升分钟)尽量减少冲洗下来的污染物对进水通道的阻塞2.14.6中等流量循环循环515分钟每根8的压力容器流量为6gpm(22.7升/分钟)每根8的压力容器流量为24gpm(90.9升/分钟)2.14.7第一次大流量循环循环3060分钟每根4的压力容器流量为810gpm(30.337.9升/分钟)每根8的压力容器流量为3540gpm(132.5151.
13、4升/分钟)2.14.8浸泡(选择使用)对于CPA、ESPA和CAB膜的轻度污染可浸泡12小时对于严重污染的CPA膜,需浸泡过夜(为保持温度可能需要维持正常流量10%的循环流量)浸泡有利于污染物的去除应当在必须的情况下才进行浸泡,原则上应尽量减少化学试剂与膜的接触时间2.14.9第二次高流量循环(选择使用)循环1560分钟按需要浸泡及循环2.14.10冲洗使用与清洗溶液pH值及温度相同且与系统容积相同量的反渗透产品水冲洗,并将出水排入下水通道然后使用未调节过的反渗透产品水反复冲洗保证化学清洗液全部被洗出2.14.11使用第一种杀菌溶液(选择使用)按照标准配制杀菌液采用中等流量在已清洗各段的反渗
14、透装置中循环1560分钟浸泡12小时或按需要而定用反渗透产品水冲洗2.14.12利用第二种清洗液进行清洗(选择使用)先用低pH溶液清洗,再用高pH溶液清洗2.14.13使用第二种杀菌溶液(选择使用)2.14.14最终冲洗通常冲洗1030分钟使用经过前处理的进水低压冲洗直至浓水不再有气泡直至浓水电导与进水电导相同2.14.15运行前冲洗与正常运行操作条件相同,但是产品水排入下水通道直至产水水质达到所需标准2.15复合膜(ESPA、CPA)在反渗透压力容器中的保存2.15.1ESPA、CPA膜的短期保存通常保存时间为15天(由细菌的繁殖活性决定)使用给水进行正常的停运冲洗和排气每5天重新冲洗一次(
15、最多保存30天)使用1%的亚硫酸氢钠溶液冲洗可以减少生物污染的可能性2.15.2ESPA、CPA膜的长期保存通常指30天以上的保存清洗反渗透膜元件使用适宜的杀菌剂冲洗及保存(0.15%异噻唑啉,1%亚硫酸氢钠或0.11.0%甲醛)如果温度27,每30天使用杀菌剂再冲洗及保存如果温度28,每15天使用杀菌剂再冲洗及保存2.16醋酸膜(CAB)在反渗透压力容器中的保存2.16.1CAB膜的短期保存通常间隔时间为15天(由细菌的繁殖活性决定)进行正常的停运冲洗及排气使用酸化的进水在进水和浓水中保持pH56和0.10.5ppm的余氯每2天重新冲洗(最多保存30天)一次2.16.2CAB膜的长期贮存通常
16、指30天以上的保存清洗反渗透膜元件使用适宜的杀菌剂冲洗及保存(0.15异噻唑啉,1%亚硫酸氢钠0.11.0%甲醛)如果温度27,每30天使用杀菌剂再冲洗及保存如果温度28,每15天使用杀菌剂再冲洗及保存.3.1标准化定义标准化:将现在经过计算的操作数据(标准化后的产水流量和标准化后的脱盐率)和原来选定的基准参考时间的操作参数进行比较的过程。标准化的流量:如果系统进行条件与初投运时相同,现在理论上所能达到的流量。标准化后的脱盐率:如果系统运行条件与初投运时相同,现在理论上所能达到的脱盐率参考点:A.初投运时(稳定运行或经过24小时)(优先选用)B.反渗透膜元件制造厂商的标准参数3.2标准化后的一
17、般特征通常CAB膜元件盐透过率每年增加33%通常CPA膜元件盐透过率每年增加1017%通常反渗透膜元件产水流量每年减少410%标准化的真正意义在于了解变化趋势,而不是评价某一天的变化前一次有效清洗后,标准化后的流量或产水水质下降15%或压降增加15%时,建议进行再清洗3.3标准化实例系统运行数据进水温度进水TDS产水TDS脱盐率产水流量浓水流量回回收率进水压力浓水压力产水压力P(进水减产水压力)P(进水减浓水压力)日期ppmppm%gpmgpm%psipsipsipsidpsid1-Jan205401098.13001007521015010200602-Jan19530998.3250837
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